Epigentska osnova genomskog imprintinga: Prader - Willi i Angelman

diplomski rad

• Naslov (engleski): Epigenetic basis of genomic imprinting: Prader - Willi and Angelman
• Autor: Helena Tomac
• Mentor: Maja Vlahović (mentor)
• Član povjerenstva: Floriana Jakuš (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ljiljana Šerman (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Maja Vlahović (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Medicinski fakultet; (KATEDRA ZA MEDICINSKU BIOLOGIJU); Zagreb
• Datum i država obrane: 2015-09-25, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: BIOMEDICINA I ZDRAVSTVO; Kliničke medicinske znanosti; Medicinska mikrobiologija

Sažetak

Genomski imprinting je epigenetski fenomen u kojem aktivnost gena ovisi o roditeljskom podrijetlu. Imprintirani gen je eksprimiran samo s jednog roditeljskog alela, dok je alel naslijeđen od drugog roditelja utišan (inaktiviran). Ova monoalela ekspresija je u suprotnosti sa klasičnim mendelovskim nasljeđivanjem u kojem oba alela jednako doprinose fenotipu. Genomski imprinting se ostvaruje epigenetskim modifikacijama koje se događaju tijekom gametogeneze i ranog embrionalnog razvoja te uključuju kemijske modifikacije DNA, bez promjena u slijedu nukleotida. Tri glavne i međusobno povezane epigenetske modifikacije su: metilacija CpG dinukleotida, kovalentne modifikacije histona i RNA interferencija. Imprintirani geni su grupirani u domene koje su bogate CpG otocima. Prvi i najbolje opisani genetski poremećaji ljudi, povezani s genomskim imprintingom, su Prader-Willi sindrom i Angelman sindrom. Svaki od ovih sindroma ima karakterističan fenotip sa neurorazvojnim abnormalnostima i poremećajima ponašanja i funkcioniranja. Iako su klinički potpuno različita dva poremećaja, Prader-Willi i Angelman sindromi su uzrokovani delecijom iste regije na proksimalnom dugom kraku kromosoma 15 (q11-q13). Razlika je u roditeljskom podrijetlu zahvaćenog kromosoma: funkcionalni gubitak paternalno eksprimiranih gena uzrokovat će Prader-Willi sindrom, a gubitak maternalno eksprimiranog UBE3A gena u mozgu vodit će u Angelman sindrom. Imprintirana ekspresija gena u 15q11-q13 regiji regulirana je PWS/AS imprinting centrom (IC), koji sadrži dvije funkcionalne regije: PWS-SO i AS-SRO. Maternalni obrazac je povezan s metilacijom PWS-SRO i nemetiliranim AS-SRO, dok je paternalni obrazac karakteriziran nedostatkom metilacije PWS-SRO i metiliranim AS-SRO.

Sažetak (engleski)

Genomic imprinting is epigenetic phenomenon where gene activity is regulated according to parent of origin. Imprinted gene is expressed from only one allele, while the allele inherited from the other parent is silenced (inactivated). This monoallelic expression is in contrast to classical Mendelian inheritance where both alleles contribute to phenotype equally. Genomic imprinting is maintained by epigenetic modifications that occur during gametogenesis and early embryonic developement and include chemical modifications to the DNA, with no alterations in the base sequence. Three main and interconnected epigenetic mechanisms are: methylation of CpG dinucleotides, covalent modifications of histones, and RNA interference. Imprinted genes are clustered into domains, rich in CpG islands. The first and best described human genetic disorders associated with genomic imprinting are Prader-Willi syndrome and Angelman syndrome. Each of these syndromes has its characteristic phenotype with neurodevelopmental abnormalities and behavioral and functional difficulties. Although clinically two distinct disorders, Prader-Willi and Angelman syndromes are caused by the deletion of the same region on the proximal long arm of chromosome 15 (q11-q13). The difference is the parental origin of the affected chromosome: functional loss of paternally expressed genes will cause Prader-Willi syndrome, and loss of maternal UBE3A expression in the brain will lead to Angelman syndrome. Imprinted expression of the genes in 15q11-q13 region is controled by PWS/AS imprinting center (IC), comprising two functional regions: the PWS-SRO and the AS-SRO. The maternal state is associated with methylation of the PWS-SRO and unmethylated AS-SRO, while the paternal state is characterized with lack of methylation of the PWS-SRO and methylated AS-SRO.

• Ključne riječi: epigenetika; DNA metilacija; genomski imprinting; 15q11-13; Prader-Willi sindrom; Angelman sindrom
• Ključne riječi (engleski): epigenetics; DNA methylation; genomic imprinting; 15q11-13; Prader-Willi syndrome; Angelman syndrome
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:105:121488
• Studijski program: Naziv: Medicina; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: integrirani preddiplomski i diplomski; Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica medicine (dr. med.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2016-11-24 08:56:03